JP2007203771A - 車両用ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨加工等の後加工が不要で、熱によるベアリングのグリース等の劣化を防ぎつつ、部品点数を削減して組付の容易化と組付工数の削減及び寸法精度の向上を図ることができる車両用ステアリングコラム装置を提供すること。
【解決手段】コラムジャケット２内にベアリング５を介して回転可能に挿通支持されたステアリングシャフト（アッパシャフト３Ａ）にキーロックカラーとベアリングカラーを挿通固定するとともに、前記キーロックカラーに選択的に係合するロックピン２２ａを備えた電動アクチュエータ２２を設けて成る車両用ステアリングコラム装置において、前記キーロックカラーとベアリングカラーとをカラー部品２１として一体成形し、該カラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａをスリップリング２４を介してアッパシャフト３Ａに嵌着する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングロック装置を備えた車両用ステアリングコラム装置に関するものである。

車両用ステアリングコラム装置は、筒状のコラムジャケット内にステアリングシャフトを回転可能に挿通支持せしめ、該ステアリングシャフトの一端にステアリングホイールを取り付け、同ステアリングシャフトの他端を操舵系に連結して構成されている。

ところで、斯かる車両用ステアリングコラム装置には、車両の盗難防止を目的として、駐停車時にステアリングホイールの回転をロックするためのステアリングロック装置が設けられている。このステアリングロック装置としては、ドライバが所有する発信器からの信号を受信して作動する電動アクチュエータ式のものが主流となりつつあり、このような電動アクチュエータ式のステアリングロック装置は、電動アクチュエータによってロックピンを進退動させることができ、ロックピンの進退動を従来のメカ式のようにイグニッションキーの回動に連動させる必要がないため、ステアリングハンドルの近傍に配置されているイグニッション用キーシリンダと切り離して別途配置することができる。

上述のように電動アクチュエータ式のステアリングロック装置は、電動アクチュエータによってロックピンを進退動させるが、ステアリングシャフトにはロックピンが選択的に係合するためのキーロックカラーが例えば溶接によって固定されている（特許文献１参照）。

他方、ステアリングシャフトをコラムジャケットに対して回転可能に支持するベアリングには市販品が使用され、その寸法は予め決定されているため、該ベアリングの寸法に合わせてステアリングシャフトの外周に寸法調整用のスペーサとしてのベアリングカラーが溶接又は圧入によって固定されている（特許文献２参照）。

ところで、電動アクチュエータ式のステアリングロック装置を備えた車両用ステアリングコラム装置においては、車両レイアウト等により、ステアリングロック装置を反ステアリングホイール側のロアベアリングの近傍に設ける場合がある。このような場合、キーロックカラーとベアリングカラーは別体として構成され、前述のように、キーロックカラーはステアリングシャフトに溶接によって固定され、ベアリングカラーはステアリングシャフトに溶接又は圧入によって固定されていた。
特開平１０−０８６７９２号公報 実用新案登録第２５２６３０５号公報

しかしながら、ベアリングカラーをステアリングシャフトに溶接又は圧入すると、その外周が変形するため、外周面を研磨加工して該ベアリングカラーに高い真円度を確保する必要があり、後加工が必要であるためにコストアップを招く原因となる。因に、ベアリングカラーの外周が変形してその真円度が低下すると、キーロックカラーが振れてコラムジャケットと干渉する可能性がある。

又、キーロックカラーとベアリングカラーの組み付けに際しては、ステアリングシャフトの反ステアリングホイール側にはヨークが固定されているため、ステアリングホイール側から組み付けることになる。更に、キーロックカラーの外径がロアベアリングの内径よりも大きいため、ステアリングホイール側からベアリングカラーをシャフトに挿入し、その後、ベアリングカラーをステアリングシャフトの反ステアリングホイール側に溶接又は圧入した後、ロアベアリングを組み込み、最後にキーロックカラーをステアリングホイール側からステアリングシャフトに通して溶接によって固定する必要がある。このようにキーロックカラーを最後に溶接によってステアリングシャフトに固定すると、ロアベアリングのグリースが溶接熱によって劣化する恐れがある。

又、別体のキーロックカラーとベアリングカラーを別々に組み付けると、組み付けに手間が掛かって組付工数が増えるとともに、キーロックカラーとベアリングカラーそれぞれの寸法精度を高く保つことが困難であるという問題もある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、研磨加工等の後加工が不要で、熱によるベアリングのグリース等の劣化を防ぎつつ、部品点数を削減して組み付けの容易化と組付工数の削減及び寸法精度の向上を図ることができる車両用ステアリングコラム装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、コラムジャケット内にベアリングを介して回転可能に挿通支持されたステアリングシャフトの一端を操舵系に連結し、該ステアリングシャフトにキーロックカラーとベアリングカラーを挿通固定するとともに、前記キーロックカラーに選択的に係合するロックピンを備えた電動アクチュエータを設けて成る車両用ステアリングコラム装置において、前記キーロックカラーとベアリングカラーとをカラー部品として一体成形し、該カラー部品のキーロックカラー部をスリップリングを介して前記ステアリングシャフトに嵌着したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記カラー部品のベアリングカラー部の外周と前記ベアリングの内周との間にＯリングを介設したことを特徴とする。

本発明によれば、従来は別体の独立した部品として構成されていたキーロックカラーとベアリングカラーとを一体成形によってカラー部品として一体化したため、部品点数が削減され、該カラー部品の組み付けの容易化と組付工数の削減が図られる。更に、余分な後加工も不要となり、コストの削減が図られる。

又、カラー部品のステアリングシャフトへの組付手段に溶接を用いないため、ベアリングのグリースが溶接熱によって劣化することがなく、その耐久性の向上が図られる。

更に、ベアリングカラー部とキーロックカラー部を一体化することによって、カラー内周の寸法精度が向上するため、ステアリングシャフトに対する真円度が高められ、該ステアリングシャフトに嵌着されたカラー部品のキーロックカラー部が振れてコラムジャケットと干渉する等の不具合が発生することがない。

又、本発明によれば、カラー部品のベアリングカラー部の外周とベアリングの内周との間にＯリングを介設したため、ベアリングとステアリングシャフトの間をＯリングを介して嵌合することとなり、ベアリングカラー部の外周の寸法精度がラフにでき、組付性が向上する。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用ステアリングコラム装置の破断側面図、図２は図１の要部拡大詳細図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図、図６はカラー部品を含む各種部品のステアリングシャフトへの組付構造を示す分解斜視図である。

図１に示す車両用ステアリングコラム装置１において、２は円筒状のコラムジャケットであって、その内部にはステアリングシャフト３のアッパシャフト３Ａが回転可能に挿通しており、当該ステアリングコラム装置１は、図１の左方（車体前方）を下にして車体側に所定角度傾斜して斜めに取り付けられている。ここで、アッパシャフト３Ａは、その軸方向両端部（上下端）がアッパベアリング４とロアベアリング５によってコラムジャケット２に回転可能に支持され、その一端（上端）には不図示のステアリングホイールが結着されている。

ところで、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置１は、ステアリングホイールの上下の高さ位置を調整可能なチルト機能と、同ステアリングホイールの軸方向位置を調整可能なテレスコピック機能を備えており、前記ステアリングシャフト３は、前記アッパシャフト３Ａと、該アッパシャフト３Ａの下端にユニバーサルジョイント６を介して連結された中空状の中間軸３Ｂと、該中間軸３Ｂに軸方向移動可能にスプライン嵌合されたロアシャフト３Ｃとで構成されている。そして、ロアシャフト３Ｃの下端は、ユニバーサルジョイント７を介してパワーステアリング装置等の不図示の操舵系に連結されている。

又、図２〜４に示すように、コラムジャケット２の軸方向中間上部と下端上部には断面Ｕ字状のディスタンスブラケット８とテレスコブラケット９がそれぞれ結着されており、これらのディスタンスブラケット８とテレスコブラケット９の両側部には軸方向に長いテレスコピック溝８ａとテレスコピック孔９ａがそれぞれ形成されている。

他方、車体側には断面逆Ｕ字状のサポートブラケット１０がアッパブラケット１１とロアブラケット１２を介して取り付けられており、このサポートブラケット１０の内側には、コラムジャケット２に結着された前記ディスタンスブラケット８とテレスコブラケット９が嵌合保持されている。そして、図２及び図４に示すように、テレスコブラケット９は、これに形成されたテレスコピック孔９ａに挿通するピン１３を中心としてサポートブラケット１０の下端部に上下回動可能に枢着されている。

又、図２及び図３に示すように、サポートブラケット１０のディスタンスブラケット８が嵌合する部位の両側部には上下方向に長いチルト孔１０ａがそれぞれ形成されており、これらのチルト孔１０ａとディスタンスブラケット８に形成されたテレスコピック溝８ａにはクランプボルト１４が横方向に挿通している。そして、クランプボルト１４の一端（図３の右端）と前記アッパブラケット１１との間にはリターンスプリング１５が介装されており、このリターンスプリング１５によってディスタンスブラケット８、コラムジャケット２とこれに挿通保持されたアッパシャフト３Ａ及び該アッパシャフト３Ａに結着された不図示のステアリングホイールが前記ピン１３を中心として上方に付勢されている。

更に、前記クランプボルト１４の他端（図４の左端）には操作レバー１６がフランジナット１７によって結着されており、該操作レバー１６とサポートブラケット１０との間には、操作レバー１６側に固定されたカム部材１８とサポートブラケット１０側に固定されたカム部材１９が設けられており、両カム部材１８，１９に形成されたカム同士は互いに係合している。

而して、操作レバー１６が図１の実線位置にあるときには、前記両カム部材１８，１９のカムの山同士が係合しているためにクランプボルト１４に軸方向の引張力が作用し、この引張力によってサポートブラケット１０とディスタンスブラケット８とが締め付けられるため、両者間に大きな摩擦力が発生し、コラムジャケット２とアッパシャフト３Ａ及びステアリングホイールの上下方向の回動と軸方向の移動がロックされる。

而して、ステアリングホイールの上下方向の高さ位置調整（チルト調整）及び軸方向の位置調整（テレスコピック調整）を行う場合には、操作レバー１６を図１の破線位置まで回す。すると、両カム部材１８，１９のカムの山と谷同士が係合するため、クランプボルト１４に作用していた軸方向の引張力が開放されてコラムジャケット２とアッパシャフト３Ａ及びステアリングホイールの上下方向の回動と軸方向の移動のロックが解除される。

従って、チルト調整を行う場合には、コラムジャケット２とアッパシャフト３Ａ及びステアリングホイールを車体に対してピン１３を中心として上下に回動させることによって、クランプボルト１４がサポートブラケット１０のチルト孔１０ａ内を移動し得る範囲で、ステアリングホイールの上下方向の高さ位置を調整することができる。

又、テレスコピック調整を行う場合には、クランプボルト１４とピン１３がディスタンスブラケット８のテレスコピック溝８ａとテレスコブラケット９のテレスコピック孔９ａ内を軸方向に移動し得る範囲で、ステアリングホイールの軸方向位置を調整することができる。このとき、ステアリングシャフト３のロアシャフト３Ｃは不動であって、これにスプライン嵌合する中間軸３Ｂとユニバーサルジョイント６を介して中間軸３Ｂに連結されたアッパシャフト３Ａ及びこれを支持するコラムジャケット２がロアシャフト３Ｃに対して軸方向に移動する。

以上のようにチルト調整又は／及びテレスコピック調整を行った後に操作レバー１６を図１の実線位置まで回すと、コラムジャケット２とアッパシャフト３Ａ及びステアリングホイールの上下方向の回動と軸方向の移動が再びロックされる。

而して、ドライバが不図示のステアリングホイールを左右に回動操作すると、その回転はステアリングシャフト３（アッパシャフト３Ａと中間軸３Ｂ及びロアシャフト３Ｃ）及びユニバーサルジョイント７を経て不図示の操舵系に伝達され、不図示の前輪が左右に転舵されて車両の左右何れかの方向のコーナリングがなされる。

ところで、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置１においては、車両の盗難防止を目的として、駐停車時にステアリングホイールの回転をロックするためのステアリングロック装置２０がロアベアリング５の近傍に設けられている（図２参照）
本実施の形態に係るステアリングロック装置２０は、ドライバが所有する発信器からの信号を受信して作動する電動アクチュエータ式のものであって、アッパシャフト３Ａのロアベアリング５の近傍に挿通固着されたカラー部品２１と、該カラー部品２１に選択的に係合するロックピン２２ａを備えた電動アクチュエータ２２を備えている。

ここで、カラー部品２１は、従来は別体の独立した部品として構成されていたキーロックカラーとベアリングカラーとを一体成形によって一体化して１部品として構成されており、図６にも示すように、これにはキーロックカラー部２１Ａとベアリングカラー部２１Ｂが設けられている。

カラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａの外周には、図５及び図６に示すように、スプライン溝状の複数のロック溝２１ａが全周に亘って等角度ピッチで軸方向に貫設されており、その外径はベアリングカラー部２１Ｂの外径及びロアベアリング５の内径よりも大きく設定されている。

又、カラー部品２１のベアリングカラー部２１Ｂは、スペーサとして機能するものであって、その外周には溝２１ｂが全周に亘って形成されており、この溝２１ｂにはＯリング２３が嵌着されている。

他方、アッパシャフト３Ａのロアベアリング５近傍の外周には、所定幅の溝３ａが全周に亘って形成されており、この溝３ａにはスリップリング２４が嵌着されている。ここで、スリップリング２４は、図６に示すように、波板を円形に丸めて構成され、その外周にはフリクション調整用の複数の波状凸部２４ａが形成され、一部にスリット２４ｂが形成されている。

又、前記電動アクチュエータ２２は、ドライバが所有する発信器からの信号を受信して作動するものであって、図２及び図５に示すように、そのロックピン２２ａは、カラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａに対向配置されており、コラムジャケット２にはロックピン２２ａが通過するための貫通孔２ａが形成されている。

以上のステアリングロック装置２０を構成するカラー部品２１は、次の要領でアッパシャフト３Ａに組み付けられる。

図１に示すように、アッパシャフト３Ａの反ステアリングホイール側の下端部にはユニバーサルジョイント６が既に取り付けられているため、カラー部品２１はアッパシャフト３Ａにステアリングホイール側（上方）から通されるが、それ以前にアッパシャフト３Ａの溝３ａにはスリップリング２４が嵌着される。又、カラー部品２１のベアリングカラー部２１Ａの外周にはロアベアリング５が予め組み込まれており、カラー部品２１のベアリングカラー部２１Ｂの外周に形成された溝２１ｂとロアベアリング５の内周との間にはＯリング２３が介設されている。

而して、ロアベアリング５が組み付けられたカラー部品２１は、アッパシャフト３Ａにステアリングホイール側（上方）から通され、そのキーロックカラー部２１Ａの部分に、スリップリング２４を介してアッパシャフト３Ａに圧入によって嵌着される。ここで、カラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａはスリップリング２４に圧入されるが、ステアリングホイールからアッパシャフト３Ａに設定値以上の過大なトルクが作用すると、アッパシャフト３Ａとスリップリング２４がキーロックカラー部２１Ａに対して滑って回転することができる程度のフリクションがスリップリング２４とキーロックカラー部２１Ａとの間に付与されている。尚、本実施の形態では、アッパシャフト３Ａに過大なトルクが作用した場合に該アッパシャフト３Ａとスリップリング２４が回転を開始するフリクションは、専らスリップリング２４によって決定され、その大きさは前述のようにスリップリング２４の波状凸部２４ａによって調整される。

次に、ステアリングロック装置２０の作用について説明する。

車両の走行中はステアリングロック装置２０はＯＦＦ状態にあり、電動アクチュエータ２２のロックピン２２ａは、図２に示すように退避状態にあって、カラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａのロック溝２１ａに対して非係合状態を維持している。従って、この状態ではアッパシャフト３Ａ及びステアリングホイールの回転を拘束するものは存在せず、ドライバはステアリングホイールを自由に回して所期のステアリング操作を行うことができる。

そして、車両を駐停車した場合には、ドライバは自ら所有する発信器によってロック信号を発信すると電動アクチュエータ２２が作動し、そのロックピン２２ａがコラムジャケット２の貫通孔２ａを通過してコラムジャケット２内へと突出し、図５に示すように、カラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａのロック溝２１ａの１つに係合するため、ステアリングロック装置２０がＯＮ状態となる。従って、この状態ではアッパシャフト３Ａ及びステアリングホイールの回転がロックされてステアリング操作が不可能となり、車両の駐停車時の盗難が防がれる。

又、ステアリングロック装置２０がＯＮ状態にあって、ステアリングホイールの回転がロックされている状態において、ステアリングホイールが強引に回されたためにアッパシャフト３Ａに設定値以上の過大なトルクが作用した場合には、前述のようにカラー部品２１はそのまま静止した状態で、該カラー部品２１に対してアッパシャフト３Ａとスリップリング２４が滑って回転するため、電動アクチュエータ２２のロックピン２２ａの折損等が防がれ、ステアリングロック装置２０をそのまま継続して使用することができる。

以上のように、本実施の形態に係る車両用ステアリングコラム装置１においては、従来は別体の独立した部品として構成されていたキーロックカラー部２１Ａとベアリングカラー部２１Ｂとを一体成形によってカラー部品２１として一体化したため、部品点数が削減され、該カラー部品２１の組み付けの容易化と組付工数の削減及び寸法精度の向上が図られる。更に、余分な後加工も不要となり、コストの削減が図られる。

又、カラー部品２１のアッパシャフト３Ａへの組付手段に溶接を用いないため、ロアベアリング５のグリースやＯリング２３が溶接熱によって劣化することがなく、これらの耐久性向上が図られる。更に、キーロックカラー部２１Ａとベアリングカラー部２１Ｂとを一体化することによって、カラー部品２１の内周の寸法精度が向上するため、アッパシャフト３Ａに対する真円度が高められ、該アッパシャフト３Ａに嵌着されたカラー部品２１のキーロックカラー部２１Ａが振れてコラムジャケット２と干渉する等の不具合が発生することがない。

その他、本実施の形態では、カラー部品２１のベアリングカラー部２１Ｂの外周に形成された溝２１ｂとロアベアリング５の内周との間にＯリング２３を介して嵌合させるため、ベアリングカラー部２１Ｂの外周寸法がラフにでき、組付性が向上する。

本発明は、ステアリングロック装置を備える車両用ステアリングコラム装置全般に対して適用可能であって、チルト機能やテレスコピック機能を備えるか否かは問わない。

本発明に係る車両用ステアリングコラム装置の破断側面図である。 図１の要部拡大詳細図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明に係る車両用ステアリングコラム装置におけるカラー部品を含む各種部品のステアリングシャフトへの組付構造を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 車両用ステアリングコラム装置
２ コラムシャフト
２ａ 貫通孔
３ ステアリングシャフト
３Ａ アッパシャフト
３Ｂ 中間軸
３Ｃ ロアシャフト
４ アッパベアリング
５ ロアベアリング
６，７ ユニバーサルジョイント
８ ディスタンスブラケット
８ａ テレスコピック溝
９ テレスコブラケット
９ａ テレスコピック孔
１０ サポートブラケット
１０ａ チルト孔
１１ アッパブラケット
１２ ロアブラケット
１３ ピン
１４ クランプボルト
１５ リターンスプリング
１６ 操作レバー
１７ フランジナット
１８，１９ カム部材
２０ ステアリングロック装置
２１ カラー部品
２１Ａ キーロックカラー部
２１ａ ロック溝
２１Ｂ ベアリングカラー部
２１ｂ 溝
２２ 電動アクチュエータ
２２ａ ロックピン
２３ Ｏリング
２４ スリップリング
２４ａ 波状凸部
２４ｂ スリット

Claims (2)

1. コラムジャケット内にベアリングを介して回転可能に挿通支持されたステアリングシャフトの一端を操舵系に連結し、該ステアリングシャフトにキーロックカラーとベアリングカラーを挿通固定するとともに、前記キーロックカラーに選択的に係合するロックピンを備えた電動アクチュエータを設けて成る車両用ステアリングコラム装置において、
   前記キーロックカラーとベアリングカラーとをカラー部品として一体成形し、該カラー部品のキーロックカラー部をスリップリングを介して前記ステアリングシャフトに嵌着したことを特徴とする車両用ステアリングコラム装置。
2. 前記カラー部品のベアリングカラー部の外周と前記ベアリングの内周との間にＯリングを介設したことを特徴とする請求項１記載の車両用ステアリングコラム装置。
   

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